一种缓释防锈组合物及其制备方法与流程

本发明属于防锈，尤其涉及一种缓释防锈组合物及其制备方法。

背景技术：

1、在化工领域中，功能性的助剂发挥着重要的作用，以满足各个领域多样化的需求，比如常用到的防污剂、消泡剂、缓蚀剂等功能性的助剂，能够起到防污、消泡、缓蚀等功能性作用，但是这些功能性助剂的作用时间是有限的，也就是说这些功能性助剂的长效性有待提高，然而在船舶领域对于防污的长效性要求比较高，重防腐领域也对防腐蚀长效性有较高要求，功能性助剂的长效性则关系到涂料的储存期限以及成本效益，因此从长效性着眼，提升功能性助剂的长效性就显得尤为重要。

技术实现思路

1、根据以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种缓释防锈组合物及其制备方法。

2、为实现以上目的，所采用的技术方案是：

3、本发明的目的之一在于提供一种缓释防锈组合物，按重量份计，包括以下组分：水性环氧分散体40～50份，气相二氧化硅0.5～2份，硫酸钡14～18份，滑石粉3～5份，分散剂0.5～1份，消泡剂0.5～1份，去离子水15～18份，防锈剂与缓释载体复合物8～10份，聚胺固化剂12～15份。

4、进一步，所述缓释防锈组合物，按重量份计，包括以下组分：水性环氧分散体40份，气相二氧化硅0.5份，硫酸钡15份，滑石粉5份，分散剂1份，消泡剂1份，去离子水18份，防锈剂与缓释载体复合物10份，聚胺固化剂15份。

5、进一步，所述防锈剂与缓释载体复合物为防锈剂与具备缓释功能的载体材料按照质量比1：0.5～4复合得到。

6、本发明的目的之二在于提供所述缓释防锈组合物的制备方法，包括以下步骤：

7、在搅拌下向具备缓释功能的载体材料中，加入需要缓释的防锈剂，然后用碱性溶液调节ph值至中性，并形成凝胶；将湿态的凝胶粉碎后，置入60-80℃烘箱中烘干，粉碎后过1000～1250目筛网，得1000～1250目缓释功能复合材料。

8、进一步，所述碱性溶液为氨水水溶液或氢氧化钠水溶液。

9、进一步，所述具备缓释功能的载体材料，包含以下结构中的一种或多种：

10、

11、其中，r为c4～c10脂肪族环氧基，r’为脂肪族聚醚基，n≥1。

12、进一步，

13、r为

14、r’为；

15、

16、其中，1≤x≤30，1≤y≤10。

17、更进一步，x＝19，y＝3。

18、进一步，所述载体材料，按照重量份计，由以下组分制备而成：硅酸酯100份、酸溶液5～10份、有机硅单体3～10份、端胺基聚醚3～5份。

19、上述载体材料的制备方法，包括以下步骤：

20、(1)硅溶胶制备：在反应容器中置入硅酸酯，搅拌下加入酸溶液，经过水解得到透明溶液，抽滤除掉醇类副产物后，得到硅酸酯水解液，水解液中既有反应第一步水解生成的原硅酸，其含有四个硅羟基，又有继续发生缩合反应形成的高聚合度硅酸，即为硅溶胶；

21、机理为：

22、第一步：水解反应

23、

24、第二步：缩合反应

25、

26、(2)硅溶胶杂化改性：取步骤(1)得到的部分硅酸酯水解液与有机硅单体预混，得到硅酸酯水解液含量2-10％的硅酸酯水解液与有机硅单体预混液，将步骤(1)剩余的硅酸酯水解液升温至40-60℃，搅拌下滴加所述预混液后，反应4-6h完成硅溶胶的杂化改性，即得杂化改性硅溶胶；

27、涉及的反应式包括：

28、有机硅单体水解：

29、

30、以3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为例，r1为-ch3，r2为-och3，r2’为-oh；

31、偶联剂缩聚：

32、

33、其中，r为

34、偶联剂与硅溶胶表面粒子羟基反应：

35、

36、(3)杂化硅溶胶亲水改性：搅拌下缓慢滴加含有机硅单体10-50wt％的端胺基聚醚至步骤(2)所述杂化改性硅溶胶中，滴加完毕后，在搅拌下，控制反应温度和反应时间，得到亲水改性杂化硅溶胶，即为具备缓释功能的载体材料，反应机理为硅羟基与胺基的酰胺化缩合反应，在侧链引入聚醚，以m-1000聚醚胺为例：

37、

38、进一步，所述硅酸酯为正硅酸乙酯，所述酸溶液为盐酸水溶液或硫酸水溶液。

39、进一步，步骤(2)和(3)所述有机硅单体为含环氧官能团的硅烷偶联剂。

40、进一步，步骤(2)和(3)所述有机硅单体各自独立地选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。

41、进一步，步骤(3)所述反应时间为2～2.5h，所述反应温度为50-55℃。

42、进一步，所述端胺基聚醚为m600或m1000。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

44、1、多孔隙，可做缓释功能载体，通过硅酸酯水解产生的硅羟基进行的缩聚反应，形成以硅为骨架的介孔材料，从而具有缓释作用。

45、2、可提高功能性助剂的长效性，通过介孔的保护作用，控制敏感涂料组分的缓慢释放。

46、3、孔隙大小可调，缓释快慢可调：通过对聚醚进行亲疏水调整，即调整与聚醚所结合水的多寡，从而调节孔径大小，进而调节功能物质释放的快慢。

47、4、无机-有机杂化，对涂料功能性助剂相容性好：含有机成分，能够很好的与有机成膜树脂相容，更好地发挥作用。

技术特征：

1.一种缓释防锈组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：水性环氧分散体40～50份，气相二氧化硅0.5～2份，硫酸钡14～18份，滑石粉3～5份，分散剂0.5～1份，消泡剂0.5～1份，去离子水15～18份，防锈剂与缓释载体复合物8～10份，聚胺固化剂12～15份。

2.根据权利要求1所述缓释防锈组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：水性环氧分散体40份，气相二氧化硅0.5份，硫酸钡15份，滑石粉5份，分散剂1份，消泡剂1份，去离子水18份，防锈剂与缓释载体复合物10份，聚胺固化剂15份。

3.根据权利要求1所述缓释防锈组合物，其特征在于，所述防锈剂与缓释载体复合物为防锈剂与具备缓释功能的载体材料按照质量比1：0.5～4复合得到。

4.一种如权利要求1～3任一项所述缓释防锈组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述缓释防锈组合物的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氨水水溶液或氢氧化钠水溶液。

技术总结本发明属于防锈技术领域，尤其涉及一种缓释防锈组合物及其制备方法。缓释防锈组合物，按重量份计，包括以下组分：水性环氧分散体40～50份，气相二氧化硅0.5～2份，硫酸钡15～17份，滑石粉3～5份，分散剂0.5～1份，消泡剂0.5～1份，去离子水15～18份，防锈剂与缓释载体复合物8～10份，聚胺固化剂12～15份。本发明的载体材料多孔隙，可做缓释功能载体；可提高功能性助剂的长效性，通过介孔的保护作用，控制敏感涂料组分的缓慢释放；孔隙大小可调，缓释快慢可调：通过对聚醚进行亲疏水调整，即调整与聚醚所结合水的多寡，从而调节孔径大小，进而调节功能物质释放的快慢；通过无机‑有机杂化，对涂料功能性助剂相容性好。技术研发人员：韩玲,邹来珩,胡迎兰,刘芸彤,袁春法,费佳伟,王斐,郝紫涛,张淼受保护的技术使用者：烟台万华节能环保新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17